Ферменты желудочного и кишечного сока

Процесс пищеварения чрезвычайно сложен, он происходит в несколько этапов в разных органах человеческого организма. Но на каждом этапе в нем принимают участие ферменты – вещества, с помощью которых сложные компоненты пищи расщепляются на более простые, без труда усваиваемые организмом. Без ферментов пищеварение было бы невозможным, так что не стоит недооценивать их роль в обеспечении хорошего самочувствия и поддержании здоровья человека.

Пищеварительные ферменты – главные участники процесса пищеварения

Переваривание пищи начинается и заканчивается не в желудке, как ошибочно полагают многие. Первый этап процесса происходит непосредственно в ротовой полости, где пища измельчается механически и подвергается воздействию альфа-амилазы – фермента слюнных желез, который превращает молекулы крахмала в растворимые сахара. Кстати, именно поэтому так важно качественно пережевывать пищу, ведь чем дольше она находится во рту, тем лучше обрабатывается ферментами и измельчается. А значит, на последующих этапах организму будет значительно легче обрабатывать пищевой комок.

На втором этапе, в желудке к пищеварительному процессу подключаются желудочные ферменты. Любой квадратный миллиметр слизистой этого органа содержит около сотни так называемых желудочных ямок, в каждой из которых имеется три-семь просветов особых желез, производящих необходимые ферменты и соляную кислоту. Именно благодаря им производится известный всем желудочный сок. Основной желудочный фермент – это пепсин, разлагающий белки на пептиды. Он производится клетками в неактивной форме, чтобы не допустить самопереваривания клеток желудка. В активную форму ему помогает перейти соляная кислота, которая к тому же отвечает за уничтожение всех попадающих в организм вредных бактерий.

Кроме пепсина в желудке также вырабатывается желатиназа, расщепляющая коллаген и желатин, содержащиеся в мясе.

Третий этап. Из желудка пища направляется в тонкий кишечник, в котором происходит главный процесс переваривания. Именно здесь организм вырабатывает целый комплекс различных ферментов, каждый из которых отвечает за свою сферу деятельности. Главный производитель ферментов – поджелудочная железа, за сутки ей под силу произвести до двух литров панкреатического сока, способного расщеплять все питательные вещества. В его состав входят несколько групп ферментов:

1. Протеазы (трипсин и химотрипсин) – расщепляют белки, содержащиеся в пище, до аминокислот.
2. Карбоксипептидаза и эластазы – расщепляют эластин.
3. Нуклеазы – расщепляют нуклеиновые кислоты ДНК.
4. Амилаза – воздействует на гликоген, крахмал и прочие углеводы, расщепляя их до ди- и моносахаридов.
5. Липаза – очень важный фермент, расщепляющий жиры до жирных кислот и моноглицеридов.

Активация и последующая работа всех панкреатических ферментов происходит в начальном отделе тонкого кишечника – в просвете двенадцатиперстной кишки.

Четвертый этап. Пищеварение в тонком кишечнике на этом не заканчивается – далее пища подвергается воздействию примерно 20 ферментов тонкой кишки, содержащихся в кишечном соке. Этот сок содержит в своем составе несколько пептидаз, включая энтеропетидазу, превращающую трипсиноген в активный трипсин, сахаразу, мальтазу и изомальтазу, лактазу, липазу и эрепсин. Ферменты кишечного сока завершают пищеварительный процесс, полностью расщепляя все питательные вещества и обеспечивая их всасывание организмом.

Причины недостатка пищеварительных ферментов

При нормальном функционировании всех систем, ответственных за пищеварение и продуцирование ферментов, организм человека находится в сбалансированном состоянии – пища благополучно переваривается, отдавая ему нужные питательные элементы. Но иногда выработка ферментов нарушается, что влечет за собой определенные клинические последствия.

Экзокринная недостаточность – снижение пищеварительной функции поджелудочной железы – может наблюдаться при многих болезнях желудочно-кишечного тракта. Она бывает абсолютной и относительной.

Абсолютная недостаточность обусловлена уменьшением объема функционирования поджелудочной железы при:

1. хроническом панкреатите, камнях поджелудочной железы;
2. субтотальной панкреатэктомии;
3. свищах поджелудочной железы;
4. раке поджелудочной железы;
5. муковисцидозе;
6. квашиоркоре (белковом голодании).

Относительная панкреатическая недостаточность может развиваться в результате:

1. снижения активности энтерокиназы, инактивации панкреатических ферментов в кишечнике и снижения концентрации ферментов в результате разведения при:
   • постгастроэктомическом синдроме;
   • состоянии после холецистэктомии;
   • дисбиозе в тонкой кишке;
   • синдроме Золлингера-Эллисона;
   • язвенной болезни двенадцатиперстной кишки;
   • дуодените;
2. нарушения транзита кишечного содержимого и нарушения смешивания ферментов с пищевым химусом при:
   • дуодено- и гастростазе;
   • интестинальной псевдообструкции;
   • синдроме раздраженного кишечника;
   • состояниях после ваготомии и дренирующих операциях;
3. нарушения продукции холецистокинина, панкреозимина, секретина – дефицита желчных кислот в тонкой кишке, врожденного или при:
   • билиарной обструкции;
   • тяжелых гепатитах;
   • первичном билиарном циррозе;
   • патологии терминального отдела тонкой кишки;
   • дисбиозе тонкой кишки;
   • лечении холестирамином;
4. гастрогенной недостаточности при:
   • резекции желудка, гастрэктомии;
   • атрофическом гастрите.

Симптомы ферментной недостаточности при болезнях поджелудочной железы обычно выражены весьма ярко. Это тошнота, диарея, полифекалия, метеоризм. Одним из характерных признаков является наличие в кале плохо переваренных комочков пищи, которые появляются именно из-за недостатка панкреатических ферментов. Из-за слабого усвоения питательных веществ у больного возникает анемия, авитаминоз и истощение организма.

В любом случае ферментная недостаточность является весьма неприятной, а иногда и опасной патологией, которую необходимо лечить.

Что можно сделать для улучшения пищеварения

Одним из главных направлений в лечении пациентов с ферментной недостаточностью можно считать заместительную ферментную терапию.

Это интересно

Впервые заместительную ферментную терапию 150 лет назад применил врач из Нидерландов Д. Флеш. Он использовал для лечения стеатореи – повышенного количества жира в каловых массах у больного с сахарным диабетом – экстракт поджелудочной железы теленка[1].

Показания для ферментной терапии можно разделить на несколько групп, в которые входят заболевания поджелудочной железы, болезни тонкой и толстой кишки, патологии желудка, диспепсия, болезни желчных путей и печени, нарушения моторики ЖКТ, переедание. Подбор ферментных препаратов для разных групп несколько отличается, но при этом все они должны иметь хорошую переносимость пациентом, минимум побочных действий, устойчивость к агрессивному влиянию желудочного сока и длительный срок хранения.

На сегодня выделены следующие группы ферментных препаратов:

1. Экстракты слизистой желудка, в качестве главного действующего вещества которых выступает пепсин (например, Абомин®, «Ацидин-пепсин»). Эта группа направлена главным образом на коррекцию гастрогенной ферментной недостаточности.
2. Препараты с панкреатином, в состав которого входят протеазы, амилаза и липаза (Микразим®). Они применяются для терапии панкреатической ферментной недостаточности. Такие препараты отлично помогают поджелудочной железе переваривать любую пищу, поддерживая нужный уровень ферментов и обеспечивают органу покой, поскольку высокая концентрация ферментов в просвете двенадцатиперстной кишки снижает активность поджелудочной.
3. Растительные энзимы, представленные папаином, грибковой амилазой, протеазой, липазой и другими ферментами (Пепфиз®).
4. Комбинированные препараты на основе панкреатина, гемицеллюлазы и компонентов желчи (к примеру, Ферестал®). Они показаны для стимулирования работы поджелудочной железы, моторики кишечника и желчного пузыря.
5. Комбинированные ферменты, содержащие панкреатин в сочетании с растительными энзимами, витаминами («Вобэнзим»).
6. Дисахаридазы (например, «Тилактаза»).

Ферментная терапия в первую очередь должна быть направлена на поддержку способности организма переваривать пищу. Хотя она и не может окончательно восстановить функции больных органов, но зато вполне способна взять на себя большую часть их работы. С помощью ферментной терапии организм человека может полноценно получать питательные вещества из потребляемой пищи в течение многих лет.

Рекомендуется ферментная терапия и в тех случаях, когда был нарушен режим питания. Нередко неприятные симптомы (диспепсия, метеоризм, диарея) после злоупотреблений чересчур жирной или острой пищей могут свидетельствовать о ферментной недостаточности. Грамотно назначенный ферментный препарат способен быстро и практически бесследно устранить все последствия пищевых нарушений.

Следует помнить, что хотя ферментная терапия может быть показана, все же приступать к приему лекарств нужно только после консультации с лечащим врачом. Дело в том, что при некоторых формах заболеваний, например при остром панкреатите, ферментная терапия противопоказана до окончания острого периода заболевания. К тому же врач назначит препарат, исходя именно из индивидуальных особенностей организма пациента, течения основного заболевания и состояния здоровья на данный момент.

Источник

Определение понятия

Строение

Функции и механизмы деятельности: пищеварение в желудке

В желудке пища подвергается двум видам обработки: механической и химической.

Механическая обработка пищи

Механическая обработка заключается в сокращении и расслаблении (т.е. моторике) желудочных мышц, в результате чего пища разминается, перемешивается и продвигается в кишечник.

Различают три типа сокращений мышц желудка:

1) тонические – длительные стойкие сокращения мышц, обеспечивающие тонус желудка при заполнении его пищей;

2) перистальтические – волнообразные сокращения мышц, распространяющиеся от пищевода к кишечнику (возникают «перехваты» желудка);

3) антиперистальтические – перистальтика в обратном направлении, вызывает защитный рефлекторный акт – рвоту.

Моторика желудка способствует перемешиванию пищи и равномерному пропитыванию её желудочным соком.

Химическая обработка пищи

Химическая обработка пищи обеспечивается действием желудочного сока.

Желудочный сок – это секрет желёз, расположенных в секреторном эпителии слизистой оболочки желудка.

Секреторный эпителий желудка представлен тремя видами железистых клеток:

1) главные – вырабатывают ферменты;

2) обкладочные – вырабатывают соляную кислоту (HCl);

3) добавочные – вырабатывают слизь.

В зависимости от места расположения желёз их подразделяют на:

1) кардиальные (содержат в основном добавочные клетки);

2) донные (содержат все три типа клеток);

3) пилорические (содержат главные и добавочные клетки).

Фазы желудочной секреции

1. Мозговая фаза начинается до поступления пищи в желудок, в момент приёма пищи. Вид, запах, вкус пищи усиливают секрецию желудочного сока. Нервные импульсы, вызывающие мозговую фазу, происходят из коры больших полушарий и центров голода в гипоталамусе и миндалине. Они передаются через моторные ядра блуждающего нерва и затем через его волокна к желудку. Секреция желудочного сока в этой фазе составляет до 20% секреции, связанной с приёмом пищи.

2. Желудочная фаза начинается с поступления пищи в желудок. Поступившая пища вызывает ваго-вагальные рефлексы, местные рефлексы энтеральной нервной системы, выделение гастрина. Гастрин в течение нескольких часов, пока пища пребывает в желудке, стимулирует секрецию желудочного сока. Количество сока, выделяющегося в желудочной фазе, составляет 70% от общей секреции желудочного сока (1500 мл).

3. Кишечная фаза связана с поступлением пищи в двенадцатиперстную кишку, что вызывает небольшой подъём секреции желудочного сока (10%) за счёт выделения гормона энтерооксинтина из слизистой оболочки кишки под влиянием растяжения и действия химических стимулов.

Состав и свойства желудочного сока

Желудочный сок – бесцветная прозрачная жидкость кислой реакции (рН 0,8-1), содержащая ферменты.

Состав желудочного сока: вода (98%), сухие вещества (2%): органические вещества (ферменты, молочная, фосфорная кислота, АТФ) и неорганические вещества (соляная кислота, хлористые соли, калий, натрий, кальций, сульфаты, карбонаты и др.).

Ферменты желудочного сока:

1) протеолитические – расщепляют белки;

2) липолитические – расщепляют жиры;

3) амилолитические – расщепляют углеводы, но они в желудке не вырабатываются, а поступают в него вместе со слюной.

Протеолитические ферменты:

Пепсин – активен только в кислой среде. Он выделяется из желёз в неактивной форме (пепсиноген) и под действием соляной кислоты превращается в активную форму (пепсин). Пепсин расщепляет белки до пептонов, иногда до дипептидов и до свободных аминокислот. Пепсин действует не на все виды белков, а только на переваримые белки мяса, крови (фибрин). Яичный белок и коллаген перевариваются хуже. Совсем не перевариваются белки волос и шерсти (кератины). Пепсин обеспечивает дезагрегацию белков, предшествующую их гидролизу и облегчающую его. Протеолитическая активность пепсина наблюдается при рН < 6, достигая максимума при pH = 1,5 – 2,0. При этом один грамм пепсина за два часа может расщеплять ~50 кг яичного альбумина, створаживать ~100000 л молока, растворять ~2000 л желатины.

Основные пепсины желудочного сока

(1) пепсин А – группа ферментов, гидролизирующих белки при рН=1,5-2,0. Часть пепсина (около 1%) переходит в кровеносное русло, откуда вследствие небольшого размера молекулы фермента проходит через клубочковый фильтр и выделяется с мочой (уропепсин). Определение содержания уропепсина в моче используется в лабораторной практике для характеристики протеолитической актив­ности желудочного сока;

(2) пепсин С, гастриксин, желудочный катепсин – оптимум рН для ферментов этой группы является 3,2-3,5. Соотношение между пепсином А и гастриксином в желудочном соке человека от 1:1 до 1:5;

(3) пепсин В, парапепсин, желатиназа – разжижает желатину, расщепляет белки соединительной ткани. При рН-5,6 и выше дей­ ствие фермента угнетается;

(4) пепсин Д, реннин, химозин – расщепляют казеин молока в присутствии ионов Са++, с образованием параказеина и сывороточ­ ного белка.

Содержание пепсинов и гастриксина в слизистой различных от­делов желудка неодинаково: пепсины отсутствуют в антральном от­деле желудка, гастриксин же присутствует во всех отделах желудка. Источник: https://doctor-v.ru/med/enzymes-gastric-juice/

Химозин (сычужный фермент) – запускает процесс переваривания белка молока. Вырабатывается в детском возрасте в период молочного вскармливания. Под его действием казеиноген молока превращается в казеин и образуется молочный ком. Химозин створаживает молоко, но для этого необходимы ионы кальция.

Пепсин или в чистом виде, или в составе сычужной закваски применяется для свёртывания молока при приготовления сыров. Сычужный фермент состоит из двух основных компонентов – химозина и пепсина.

Под свёртыванием молока понимаются процессы коагуляции основного его белка – казеина, и образования молочного геля. Строение казеина таково, что за ферментативное свёртывание «ответственна» только одна пептидная связь в белковой молекуле. Разрыв белковой молекулы по этой ключевой связи и приводит к свертыванию молока.

Химозин является тем ферментом, который по своей природе обеспечивает разрыв данной связи, при этом мало затрагивая другие. Пепсин затрагивает более широкий спектр пептидных связей в казеине. Химозин, не являясь сильным протеолитом, разрывает незначительное число пептидных связей казеина и выполняет подготовительную работу для деятельности протеаз молочнокислой микрофлоры. Под действием химозина и пепсина расщепление полипептидных цепей казеина идет по пептидной связи между 105-106 аминокислотами (фенилаланин-метионин) с отщеплением в сыворотку участка со 106 по 169 аминокислоту – гидрофильного гликомакропептида, при этом максимальное количе­ство белка остается в сгустке.

Для приготовления многих элитных видов сыров применяют сычужный фермент, содержащий 90-95% химозина и 5-10% пепсина.

Желатиназа (пепсин В) – расщепляет белки соединительной ткани – коллаген, эластин и др.

Липолитические ферменты:

Желудочная липаза – расщепляет нейтральные жиры на глицерин и жирные кислоты. Действует в основном на эмульгированные жиры (растительные, молочные). Таким образом, жиры, входящие в состав молока или майонеза, начинают расщепляться уже в желудке. Но активность этого фермента низкая и процесс расщепления идёт медленно.

Функции соляной кислоты желудочного сока:

– создает необходимую рН для активации фермента пепсиногена, т.е. для его превращения в пепсин;

– действует бактерицидно, дезинфицирует пищу. При недостаточном содержании соляной кислоты в желудочном соке и избыточном потреблении белка, в желудке возникают гнилостные процессы.

– участвует в регуляции моторной деятельности желудка и кишечника. При пониженной кислотности желудочного сока возникает атония и гипотония ЖКТ (желудочно-кишечного тракта).

Значение слизи, вырабатываемой добавочными клетками желудка:

– защищает слизистую желудка от механических и химических (самопереваривание) повреждений.

Механизм отделения желудочного сока

Желудочный сок выделяется постоянно, но его количество и состав непостоянны. Например, натощак желудочный сок имеет щелочную реакцию и содержит много слизи.

Отделение желудочного сока идёт в две фазы:

1) рефлекторная;

2) нейрогуморальная.

Рефлекторная фаза – возникает при действии условных раздражителей (вид, запах пищи, разговоры и мысли о ней, звон посуды и т.д.) и безусловных (сам акт приема пищи, жевание, глотание, вкус и др.). Эта фаза начинается спустя 5-6 минут с начала действия раздражителя и длится 1-2 часа. Секрет, вырабатываемый желудком в рефлекторную фазу, И.П. Павлов назвал “аппетитным” (“запальным”) соком. Он обладает наибольшей переваривающей способностью, очень богат ферментами.

Нейрогуморальная фаза – начинается с момента поступления пищи в желудок. Поступившая порция корма пропитывается желудочным соком, выработанным в рефлекторную фазу. При этом образуются промежуточные продукты обмена (экстрактивные вещества), которые всасываются стенкой желудка и являются стимулятором для выработки новой порции желудочного сока. Желудочный сок будет вырабатываться, пока пища будет находиться в желудке. Этот сок обладает меньшей переваривающей способностью и содержит меньше ферментов и больше соляной кислоты. Эта фаза начинается через 30 минут после попадания пищи в желудок и длится до 10 часов.

Эвакуация (перемещение) содержимого желудка в кишечник (в двенадцатиперстную кишку) происходит периодически, благодаря открытию и закрытию пилорического сфинктера (привратника). В желудке рН кислая, а в кишечнике – щелочная. При попадании порции кислого содержимого желудка в кишечник рН в нём смещается в кислую сторону. При кислой рН в кишечнике пилорус-привратник закрыт. Поступившая в кишечник порция частично переваренной пищи пропитывается кишечным и поджелудочным соками, имеющими щелочную реакцию. При этом рН в кишечнике вновь становится щелочной. Разница рН по обе стороны пилоруса будет сигналом для раскрытия сфинктера. И тогда новая порция пищи сможет переместиться из желудка в двенадцатиперстную кишку.

Источники: https://biofile.ru/bio/18876.html

Источник